(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＬＥＤと、前記ＬＥＤに接触する放熱部材と、前記放熱部材が挿入可能な開口部を有し、前記開口部の近傍にほぼ平行に配置される２つのスリットを有し、この前記開口部をほぼ塞ぐように前記ＬＥＤが実装され、曲げ変形可能なフレキシブル基板と、前記フレキシブル基板が取り付けられるユニット本体と、を備え、
前記ユニット本体は、前記放熱部材を介して前記ＬＥＤに接触し、前記２つのスリットのうち、いずれかの方向へ前記ＬＥＤを傾斜させる凸部を備えることを特徴とする光源ユニット。
【請求項２】
前記フレキシブル基板は、直線部と曲線部から形成されており、直線部がほぼ平行して配置される２つのスリットを有することを特徴とした請求項１記載の光源ユニット。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の光源ユニットと、
前記光源ユニットの少なくとも前記フレキシブル基板に前記ＬＥＤが実装される面側に取り付けられ、前記ＬＥＤを発光面と反対側の前記ユニット本体に押し付ける押え片と、を備えることを特徴とする照明装置。
【請求項４】
押え片は、レンズまたは反射板と一体的に形成されることを特徴とする請求項３に記載の照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＬＥＤを光源とする照明装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ＬＥＤを光源とする照明装置に関する技術がある。（例えば、特許文献１参照。）
また、金属性の基板にＬＥＤを実装する技術がある。（例えば、特許文献２参照。）
また、帯状フレキシブルプリント基板上にＬＥＤランプと輝度制御回路を配したフレキシブルＬＥＤモジュールと曲げ加工可能な帯状ベース材とを張り合わせ、両者を透明熱収縮チューブでラミネート加工する、あるいは、熱可塑性樹脂シートにより、「モジュール固定用リム」、「モジュール収納溝」を熱成形し、所定の形状で固定する技術がある。（例えば、特許文献３参照。）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−２９３９２５号公報（段落「００１８」、図１参照。）
【特許文献２】特許第４２１４１６７号公報（段落「００６６」〜段落「００７７」、図１参照。）
【特許文献３】特開２００９−４２２６０号公報（段落「００１４」〜段落「００１８」、図５参照。）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、ＬＥＤから高出力の光を得ようとするとき、ＬＥＤからの発熱が多くＬＥＤ素子の放熱が充分ではなく、ＬＥＤ素子の寿命が短くなる恐れがあった。
【０００５】
また、平面状の基板にＬＥＤが複数実装されるため、照明装置の発光方向が一方向になるという課題があった。
【０００６】
また、複数の方向に発光させるには、それぞれのＬＥＤに対応した反射板やレンズが必要となったり、ＬＥＤを実装した基板を複数取り付けたりする必要があった。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係わる照明装置は、照明装置の本体形状に合わせて発光方向を対応させるとともに、ＬＥＤの放熱が可能な複数のＬＥＤを実装した光源ユニットを提供することを目的とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、照明装置の本体形状に合わせて発光方向を対応させることができるとともに、光源ユニットに実装された複数のＬＥＤの放熱を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施の形態１の照明装置を示す斜視図である。
【図２】実施の形態１の照明装置を示す側断面図である。
【図３】実施の形態１の光源ユニットを示す正面図および側断面図である。
【図４】実施の形態１のフレキシブル基板及びＬＥＤを示す側断面図である。
【図５】実施の形態１のフレキシブル基板を示す正面図である。
【図６】実施の形態１のＬＥＤを示す正面図および側面図である。
【図７】実施の形態１のフレキシブル基板の部分拡大図である。
【図８】実施例１の照明装置を示す側断面図である。
【図９】実施例１の光源ユニットを示す正面図および側断面図である。
【図１０】実施例２の照明装置を示す斜視図である。
【図１１】実施例２の光源ユニットを示す側断面図である。
【図１２】実施例３の照明装置を示す斜視図である。
【図１３】実施例３の光源ユニットを示す側断面図である。
【図１４】実施例４の照明装置を示す斜視図である。
【図１５】実施例４の光源ユニットを示す正面図および側断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
実施の形態１．
図１は、本実施の形態を示す照明装置の斜視図であり、図２は、図１に示す照明装置の側断面である。
【００１１】
照明装置１００は、光源ユニット２００と、この光源ユニット２００を覆うように取り付けられるカバー部３００とを備える。
【００１２】
光源ユニット２００は、ＬＥＤ２２０と、このＬＥＤ２２０が実装されるフレキシブル基板２１０と、このフレキシブル基板２１０が面接触するように取り付けられるユニット本体２３０と、このユニット本体２３０とＬＥＤ２２０との間に介在するように取り付けられる放熱パッド２４０と、フレキシブル基板２１０をユニット本体２３０に固定するネジ２５０（図示しない）を備える。
【００１３】
カバー部３００は、光源ユニット２００のユニット本体２３０に係止する係止爪３１０と、内側に収納されるＬＥＤ２２０からの光が出射される複数の出射窓３２０と、この出射窓３２０の周囲に備えられ、出射窓３２０から出射される光を制御する反射板３３０を備える。
【００１４】
反射板３３０は、すり鉢形状をなしており、出射窓３２０側が内側に収納されるＬＥＤ２２０に接触する押さえ片３３１を備えている。この押さえ片３３１は、ＬＥＤ２２０に接触し、ＬＥＤ２２０をユニット本体２３０の方向へ押す。
【００１５】
このように、反射板３３０によってＬＥＤ２２０を押すので、ＬＥＤ２２０と放熱パッド２４０、放熱パッド２４０とユニット本体２３０との接触性をよくする（接触面積を大きくする）ことができる。したがって、ＬＥＤ２２０が発熱する熱は、放熱パッド２４０を介してユニット本体２３０により伝熱しやすくなる。
【００１６】
また、反射板３３０によってＬＥＤ２２０を押すので、ＬＥＤ２２０をユニット本体２３０の所定の位置に固定することができる。
【００１７】
次に光源ユニット２００の詳細構造について説明する。
図３は、本実施の形態を示す光源ユニットを示す正面図（ａ）および側断面図（ｂ）であり、図４は、フレキシブル基板とこのフレキシブル基板に実装されたＬＥＤの側断面図であり、図５は、フレキシブル基板の正面図、図６は、ＬＥＤの正面図（ａ）および側面図（ｂ）であり、図７は、フレキシブル基板の部分拡大図である。
【００１８】
ＬＥＤ２２０は、ＬＥＤ本体２２１と、ＬＥＤ素子が実装される発光部２２２と、この発光部２２２の裏面に発光部２２２が発光した際に生じる熱を放熱する放熱部２２３と、ＬＥＤ本体２２１の両側に取り付けられるリード部２２４を備える。
【００１９】
フレキシブル基板２１０は、曲げ変形可能なシート部２１１と、このシート部２１１の一面に貼り付けられ、表面に絶縁層を有するパターン部２１２と、このパターン部２１２が露出し、ＬＥＤ２２０のリード部２２４がハンダ付けされるパッド部２１３と、２つのパッド部２１３間にＬＥＤ２２０が実装され、実装されるＬＥＤ２２０の放熱部２２３に対応する位置が開口する開口部２１４と、開口部２１４およびパターン部２１２に対してほぼ平行に設けられる２つのスリット２１５と、光源ユニット２００のユニット本体２３０にネジ２５０などで取り付けられる取付穴２１６を備える。
【００２０】
スリット２１５は、フレキシブル基板２１０を湾曲させるときや、反射板３３０によってＬＥＤ２２０をユニット本体２３０へ押し付けるときなどに、ＬＥＤ２２０及びＬＥＤ２２０が実装される近傍に配置されるパッド部２１３、パターン部２１２にストレスがかからないように、ＬＥＤ２２０が実装される近傍のフレキシブル基板２１０を変形可能とする機能を有する。
【００２１】
このスリット２１５は、ほぼ直線状の直線部Ａ部と、曲線部Ｂ部とからなり、楕円形状をなす。
【００２２】
なお、スリット２１５を長方形形状としてもよいが、フレキシブル基板２１０を湾曲させるときにスリット２１５の角部に応力が集中するので、フレキシブル基板２１０の湾曲度合い（例えば９０°以上の折り曲げ）によっては、角部から破断する恐れがある。
【００２３】
しかしながら、直線部Ａ部と曲線部Ｂ部とを組み合わせると、スリット２１５の角部がなくなって応力が分散し、湾曲度合い（例えば９０°以上の折り曲げ）が厳しくなっても破断し難くなる。
【００２４】
したがって、スリット２１５は、できるだけ角部をなくすように、直線部Ａと曲線部Ｂ部を組み合わせるほうが好ましい。
【００２５】
また、曲線部Ｂ部は全体を曲線で形成しなくてもよく、ほぼ直線状の部分と曲線状の部分との組み合わせでもよく、要するに、スリット２１５に角部がなくなるように、曲線状の部分を設ければよい。
【００２６】
このように、実装されるＬＥＤ２２０に沿って２つのスリット２１５を備えるので、フレキシブル基板２１０を湾曲させても、ＬＥＤ２２０や、実装されるＬＥＤ２２０の近傍のパッド部２１３やパターン部２１２にかかるストレスを分散させることができ、ユニット本体２３０（照明装置１００、光源ユニット２００、カバー部３００）の形状に合わせてフレキシブル基板２１０を取り付けることができる。
【００２７】
ユニット本体２３０は、熱伝導性がよいアルミニウムなどの金属製である。また、ユニット本体２３０は、空気中に熱放射して放熱する機能を有する。
【００２８】
放熱パッド２４０は、ＬＥＤ２２０とユニット本体２３０に接触させ、ＬＥＤ２２０が発熱した熱をユニット本体２３０へ熱伝導させるとともに熱拡散させて、ＬＥＤ２２０が発熱した熱を放熱させるものである。放熱パッド２４０は、熱伝導性のよい部材であるシリコンシートやシリコングリスを用いており、弾力性がある素材を用いると、ＬＥＤ２２０またはユニット本体２３０との接触性が高まり、ＬＥＤ２２０が発熱する熱の放熱性も高まる。
【００２９】
放熱パッド２４０は、開口部２１４に挿入され、ＬＥＤ２２０の放熱部２２３と接触し、ＬＥＤ２２０が発熱した熱を他の部材（ユニット本体２３０など）に伝熱させる。
【００３０】
このように、実装されるＬＥＤ２２０の放熱部２２３に対応する位置に開口部２１４を備え、この開口部２１４に放熱パッド２４０を挿入させるので、ＬＥＤ２２０が発熱した熱を充分放熱させることができる。
【００３１】
本実施の形態では、放熱パッド２４０がフレキシブル基板２１０の開口部２１４に挿入されて、ＬＥＤ２２０とユニット本体２３０に接触させる形状について説明したが、放熱パッド２４０は、フレキシブル基板２１０の開口部２１４よりも小さい形状となる凸部と、開口部２１４よりも大きい形状の幅広部を有し、少なくとも凸部がＬＥＤ２２０の放熱部２２３と接触するようにしてもよい。
【００３２】
なお、この実施の形態では、ＬＥＤ２２０の放熱部２２３とユニット本体２３０との間に取り付けられる放熱部材として、シリコンシートなどの放熱パッド２４０を用いる場合について説明したが、ＬＥＤ２２０が発熱する熱をユニット本体２３０に伝熱する部材であればよく、例えば、シリコン、ウレタンなどの充填剤であってもよい。
【００３３】
また、ＬＥＤ２２０の放熱部２２３とユニット本体２３０との間に放熱パッド２４０などの放熱部材を取り付けずに放熱部２２３とユニット本体２３０を直接接触させてもよいが、弾力性のある放熱パッド２４０などの放熱部材を介在させると、例えば、ユニット本体２３０やＬＥＤ２２０の放熱部２２３に細かな凹凸などがあっても、放熱パッド２４０の弾力性によって、ユニット本体２３０やＬＥＤ２２０の放熱部２２３が、放熱パッド２４０などの放熱部材に面接触し易くなり、ＬＥＤ２２０の放熱（熱伝導）に寄与するので、放熱パッド２４０などの放熱部材を用いるのが好ましい。
【００３４】
実施例１．
本実施例は、実施の形態１の照明装置（光源ユニット）の他の使用形態を示すものである。
【００３５】
実施の形態１で説明した構成と同様な部分については、同符号を付し、説明を省略する。
【００３６】
図８は、本実施例の照明装置の側断面図であり、図９は、本実施例の光源ユニットの正面図（ａ）および側断面図（ｂ）である。
【００３７】
照明装置１００ａは、光源ユニット２００ａと、この光源ユニット２００ａを覆うように取り付けられるカバー部３００ａとを備える。
【００３８】
光源ユニット２００ａは、ＬＥＤ２２０と、このＬＥＤ２２０が実装されるフレキシブル基板２１０と、このフレキシブル基板２１０が面接触するように取り付けられるユニット本体２３０ａと、このユニット本体２３０ａとＬＥＤ２２０との間に介在するように取り付けられる放熱パッド２４０と、フレキシブル基板２１０をユニット本体２３０ａに固定するネジ２５０（図示しない）を備える。
【００３９】
ユニット本体２３０ａは、傾斜部２３１（凸部）を有し、この傾斜部２３１によってＬＥＤ２２０が照射する方向を設定する。
【００４０】
カバー部３００ａは、光源ユニット２００ａのユニット本体２３０ａに係止する係止爪３１０と、内側に収納されるＬＥＤ２２０からの光が出射される複数の出射窓３２０と、この出射窓３２０の周囲に備えられ、出射窓３２０から出射される光を制御する反射板３３０ａを備える。
【００４１】
反射板３３０ａは、すり鉢形状をなしており、出射窓３２０側が内側に収納されるＬＥＤ２２０に接触する押さえ片３３１ａを備えている。この押さえ片３３１ａは、傾斜部２３１によって傾斜したＬＥＤ２２０に接触し、ＬＥＤ２２０をユニット本体２３０ａの方向へ押す。
【００４２】
このように、ユニット本体２３０ａの傾斜部２３１に、放熱パッド２４０が取り付けられ、放熱パッド２４０にＬＥＤ２２０の放熱部２２３が接触するようにフレキシブル基板２１０が装着される。
【００４３】
光源ユニット２００ａは、湾曲および折り曲げ可能なフレキシブル基板２１０で形成されているため、ユニット本体２３０の傾斜部２３１によって、ＬＥＤ２２０の発光方向が決定される。
【００４４】
このように、フレキシブル基板２１０とユニット本体２３０ａを接触させることができ、ＬＥＤ２２０を放熱パッド２４０を介してユニット本体２３０ａと熱接続させることができ、また、ＬＥＤ２２０の発光方向を一面方向と異なる方向にすることができる。
【００４５】
ＬＥＤ２２０の放熱部２２３とユニット本体２３０ａとの間に放熱パッド２４０を取り付けずに放熱部２２３とユニット本体２３０ａを直接接触させてもよいが、弾力性のある放熱パッド２４０を介在させると、ユニット本体２３０ａに対するフレキシブル基板２１０に実装されるＬＥＤ２２０の角度が０°以外であるときに、ＬＥＤ２２０の放熱部２２３と放熱パッド２４０が面接触しやすく、ＬＥＤ２２０の放熱に寄与するので、放熱パッド２４０を用いるのが好ましい。
【００４６】
実施例２．
本実施例は、実施の形態１の照明装置（光源ユニット）の他の使用形態を示すものである。
【００４７】
実施の形態１で説明した構成と同様な部分については、同符号を付し、説明を省略する。
【００４８】
図１０は、本実施例の照明装置の斜視図であり、図１１は、本実施例の光源ユニットの側断面図である。
【００４９】
照明装置１００ｂは、「へ」の字状に折り曲げられた光源ユニット２００ｂと、この光源ユニット２００ｂを覆うように取り付けられるカバー部３００ｂとを備える。
【００５０】
光源ユニット２００ｂは、ＬＥＤ２２０と、このＬＥＤ２２０が実装されるフレキシブル基板２１０と、「へ」の字状に折り曲げられて形成され、フレキシブル基板２１０が面接触するように取り付けられるユニット本体２３０ｂと、このユニット本体２３０ｂとＬＥＤ２２０との間に介在するように取り付けられる放熱パッド２４０と、フレキシブル基板２１０をユニット本体２３０ｂに固定するネジ２５０（図示しない）を備える。
【００５１】
カバー部３００ｂは、光源ユニット２００ｂのユニット本体２３０ｂに係止する係止爪３１０（図示しない）と、内側に収納されるＬＥＤ２２０からの光が出射される複数の出射窓３２０と、この出射窓３２０の周囲に備えられ、出射窓３２０から出射される光を制御する反射板３３０を備える。
【００５２】
このように、光源ユニット２００ｂは、湾曲および折り曲げ可能なフレキシブル基板２１０で形成されているため、ユニット本体２３０ｂの折り曲げ部に沿って折り曲げることが可能となっている。
【００５３】
そのため、フレキシブル基板２１０とユニット本体２３０ｂを接触させることができ、ＬＥＤ２２０の放熱部２２３の熱が、放熱パッド２４０を介してユニット本体２３０ｂに熱伝導し易くすることができる。
【００５４】
実施例３．
本実施例は、実施例２の照明装置（光源ユニット）の他の使用形態を示すものである。
実施の形態１、実施例１および実施例２で説明した構成と同様な部分については、同符号を付し、説明を省略する。
【００５５】
図１２は、本実施例の照明装置の斜視図であり、図１３は、本実施例の光源ユニットの側断面図である。
【００５６】
照明装置１００ｃは、側面から見た形状がほぼ台形形状となるように折り曲げられた光源ユニット２００ｃと、この光源ユニット２００ｃを覆うように取り付けられるカバー部３００ｃとを備える。
【００５７】
光源ユニット２００ｃは、ＬＥＤ２２０と、このＬＥＤ２２０が実装されるフレキシブル基板２１０と、側面から見た形状がほぼ台形形状となるように折り曲げられて形成され、フレキシブル基板２１０が面接触するように取り付けられるユニット本体２３０ｃと、このユニット本体２３０ｃとＬＥＤ２２０との間に介在するように取り付けられる放熱パッド２４０と、フレキシブル基板２１０をユニット本体２３０ｃに固定するネジ２５０（図示しない）を備える。
【００５８】
カバー部３００ｃは、光源ユニット２００ｃのユニット本体２３０ｃに係止する係止爪３１０（図示しない）と、内側に収納されるＬＥＤ２２０からの光が出射される複数の出射窓３２０と、この出射窓３２０の周囲に備えられ、出射窓３２０から出射される光を制御する反射板３３０を備える。
【００５９】
本実施例において、他の構成および効果は、実施の形態１、実施例１および実施例２と同様であるため、説明を省略した。
【００６０】
実施例４．
本実施例は、実施の形態１の照明装置（光源ユニット）の他の使用形態を示すものである。
【００６１】
実施の形態１で説明した構成と同様な部分については、同符号を付し、説明を省略する。
【００６２】
図１４は、本実施例の照明装置の斜視図であり、図１５は、本実施例の光源ユニットの正面図（ａ）および側断面図（ｂ）である。
【００６３】
照明装置１ｂは、ユニット本体と、このユニット本体に取り付けられるカバー部とを備える。
【００６４】
照明装置１００ｄは、側面から見た形状がほぼＬ字状となるように曲げられた光源ユニット２００ｄと、この光源ユニット２００ｄを覆うように取り付けられるカバー部３００ｄとを備える。
【００６５】
光源ユニット２００ｄは、ＬＥＤ２２０と、このＬＥＤ２２０が実装されるフレキシブル基板２１０と、側面から見た形状がほぼＬ字状かつ曲げ部分は曲面（湾曲部２３２）となるように曲げられて形成され、フレキシブル基板２１０が面接触するように取り付けられるユニット本体２３０ｄと、このユニット本体２３０ｄとＬＥＤ２２０との間に介在するように取り付けられる放熱パッド２４０と、フレキシブル基板２１０をユニット本体２３０ｄに固定するネジ２５０（図示しない）を備える。
【００６６】
カバー部３００ｄは、光源ユニット２００ｄのユニット本体２３０ｄに係止する係止爪３１０（図示しない）と、内側に収納されるＬＥＤ２２０からの光が出射される複数の出射窓３２０と、この出射窓３２０の周囲に備えられ、出射窓３２０から出射される光を制御する反射板３３０を備える。
【００６７】
このように、光源ユニット２００ｄは、湾曲および折り曲げ可能なフレキシブル基板２１０で形成されているため、ユニット本体２３０ｄの曲面（湾曲部２３２）に沿って曲げることが可能となっている。
【００６８】
そのため、フレキシブル基板２１０とユニット本体２３０ｄを接触させることができ、ＬＥＤ２２０の放熱部２２３を放熱パッド２４０を介してユニット本体２３０ｄと熱接続させることができる。
【００６９】
また、光源ユニット２３０ｄが湾曲している曲面（湾曲部２３２）上にＬＥＤ２２０が配置される場合、ＬＥＤ２２０は変形できないが、スリット２１５によって、フレキシブル基板２１０を湾曲させることができ、また、放熱パッド２４０の弾性力によって変形して、ＬＥＤ２２０の放熱部２２３と光源ユニット２３０ａとが面接触して、放熱部２２３から光源ユニット２３０ａに伝熱する熱伝導率を高めることができる。
【００７０】
本実施例において、他の構成および効果は、実施の形態１および実施例１〜実施例３と同様であるため、説明を省略した。
【符号の説明】
【００７１】
１００、１００ａ  、１００ｂ  、１００ｃ  、１００ｄ  照明装置、２００、２００ａ、２００ｂ、２００ｃ、２００ｄ  光源ユニット、２１０  フレキシブル基板、２１１  シート部、２１２  パターン部、２１３  パッド部、２１４  開口部、２１５  スリット、２１６  取付穴、２２０  ＬＥＤ、２２１  ＬＥＤ本体、２２２  発光部、２２３  放熱部、２２４  リード部、２３０、２３０ａ、２３０ｂ、２３０ｃ、２３０ｄ  ユニット本体、２３１  傾斜部、２３２  湾曲部、２４０  放熱パッド、３００、３００ａ、３００ｂ、３００ｃ、３００ｄ  カバー部、３１０  係止爪、３２０  出射窓、３３０、３３０ａ  反射板、３３１、３３１ａ  押さえ片、Ａ部  直線部、Ｂ部  曲線部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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